文/星空下的小烧烤
编辑/菠菜的星空
最近,随着特斯拉2012年神秘邮件曝光,全球新能源一哥马斯克再次占据话题榜。
今天小烧烤要带大家聊的不是特斯拉的锂电池车,而是他投资的另一飞天壮举——Space X的星链计划(Starlink)。星链计划是2015年1月宣布的一个项目,目标是向太空发射大约1.2万颗卫星,构建形成全新通信网络,用于提供全球互联网用户上网服务。
6月23日,我国的北斗三号也刚完成全球组网,那么很多小伙伴都想知道,是北斗厉害还是星链厉害?在回答这个问题之前,小烧烤要先和大家聊聊星链计划的爸爸——铱星计划。
一
1987年摩托罗拉公司的三名工程师突发奇想,他们想用多颗卫星环绕地球构建一个全新的全球通讯系统。三个人经过缜密的计算画出了一个由77颗卫星共同组成的通讯系统。这样一看,图纸上的轨道比较像元素铱(Ir)的微观景象,即一个原子被77个电子环绕。于是,三人把这个崭新的构想命名为——铱星星座(iridium satellite constellation)通讯卫星网络。不过,后来发现用66颗卫星就可以实现,但这个名称还是保留了下来。
铱星星座由美国铱星公司开发,于1997年至2002年进行部署,总投资50亿美元,共计发射了66颗人造卫星,利用先进的星间链路技术,为全球用户提供电话通信服务。出于成本回收考虑,1998年铱星系统提早进入商业运营,前期手机终端和资费较贵,铱星专属手机在3000美元左右,通信资费在10元/分钟以上,主要客户定位在高层次国际商务人士。这种早期的终端设备被国人称作身份的象征——大哥大。
刚问世时,铱星计划充满科技感与话题感,引起不少轰动与关注,众多用户都想尝鲜品质。但由于网络尚未部署完成、系统性能尚未稳定,以及市场行销手段不足等问题,首批尝鲜用户通信质量与服务体验较差,市场反响强烈,加上当时地面网络通信资费仅1元/分钟以内,逐渐的铱星市场拓展遭遇巨大瓶颈。
到2000年3月,铱星公司眼见市场无望,投资回报无期,不得不宣布破产。据统计,全球用户仅为5.5万个,且单用户通信时长都较短。
人类终究是要追求更高的通讯质量,于是斗转星移,马斯克投资了铱星plus版的星链计划。
二
尽管都是发卫星上天,但马斯克的星链计划与当年的铱星星座不同的是更宏大,饼更大:
1.数量更多:计划发射1.2万颗的小型卫星,分别部署于距离地面340千米、550千米和1150千米的轨道上,构建形成3层星座网络,第一批共1584颗,计划轨道高度550公里,每个轨道面运行22颗卫星的方式在72个轨道面运行。还计划再发射3万颗,未来达到4.2万颗;
2.计划更长:建造和部署星座计划从2019年-2024年,用5年时间,甚至可能延长至10年(近期的报道如下图);
3.带宽更大:马斯克曾表示,星链计划将实现个人用户带宽超过1Gbps,时延满足在50毫秒以内;
4.服务升级:铱星对标90年代2G移动通信,星链则瞄准当今以4G、5G为代表的通信互联网;
5.成本更高:项目投资在100亿美元以上,是当年铱星计划的两倍以上。
近期关于星链第十批发射计划有所延迟的报道
自2019年5月首批60颗星链卫星发射入轨,到今年6月13日,已成功发射了9批星链卫星。上链卫星总数达到538颗,计划今年为加拿大和北美客户提供星链服务。在2021 年扩大服务范围至世界其他地区。原定6月27日的第十批星链卫星发射计划推迟,尚不知推迟原因和具体发射时间。
星链的本质是低轨卫星通信,它也具备卫星通信方式先天优势,即可以实现不分地域通信传递,不论是陆地还是海洋。理想情况下,只要卫星能够看到的地方就能实现通信互联网服务。
具体来说,你只要配备一个卫星接收器,就是我们80、90年代卫星电视配的小锅(如下图),增加一个类似WIFI功能,就可以实现终端与星链的连接,星链的另一端则连接到马斯克的服务器或直接连到美国互联网。这样,任何上星链的用户都可以随时享受宽带互联网服务,可以直接上Facebook、Youtube等。
曾经记忆里的卫星电视接收器
三
自卫星通信发展之日起,天然对标地面通信。谁是世界通信的主角?卫星通信与地面通信两派一直争论不休,从相互取代到互相补充。卫星通信从铱星到了星链,地面通信从2G来到了5G,到现在两者迎来协同发展阶段,各有所长。接下来,小烧烤就做个简单的比较分析:
1.通信服务:据马斯克所言,星链卫星或许能弥补过去卫星通信带宽不足的问题,但信号质量与时延方面却肯定无法与5G网络相比较。对于通信质量要求较高,灵敏度高如车联网、远程医疗、工业互联网等应用5G地面基站更有优势;
2.覆盖范围:地面通信受限于区域特性,有地面基站才有信息覆盖。像偏远地区、海洋等地区是地面通信不可达或不会触达的,卫星通信则不受这么地域情况限制;
3.覆盖成本:以5G为例,据统计,实现中国5G覆盖成本约为5000亿元,星链计划投资成本在100亿美元以上,而且是全球覆盖,可见星链计划成本还是相对较低的。
简单的说,星链就是更便宜,覆盖区域更广。然而,任何事物都会有两面,星链也有其可怕的一面。
大多数天文学家认为星链计划部署会对地面上的天文观测造成严重干扰。美国阿拉巴马大学天文学家比尔基尔说,“如果这星链中的许许多多卫星散发稳定亮度,那么在20年或更短的时间内,在世界上任何地方的夜晚,人类看到卫星将比星星还多”。可能未来当你仰望天空时候,看到的都是马斯克的人造卫星。
更令人细思极恐的是,星链计划有可能是美国政府的一步大棋。一方面地面通信上全力打压华为、中兴等中国5G通信企业;另一方面卫星通信上扶持美国星链计划,在太空部署跨地域性的全球运营商网络,势必将打破现有全球网络监管模式。再有,所有通信或互联网行为将在美国全面管控范围内,星链将成为美国对世界的天眼,将进一步巩固美国世界霸权地位。
科技本身没有对错,错的是人心。
考虑到星链计划与美国NASA、美国军方错综复杂的关系,和棱镜门事件中“八大金刚”与美国政府高度默契,小烧烤不免为世界各国未来捏一把冷汗。
四
我国很早也提出了类似工程实施。2016年8月,《“十三五”国家科技创新规划》提出要建设天地一体化信息网络工程。推进天基信息网、未来互联网、移动通信网的全面融合,形成覆盖全球的天地一体化信息网络。随后,航天科技集团(000901)、航天科工集团、中电科集团等分别提出“鸿雁星座”、“虹云工程”、“天象星座”等低轨卫星星座计划,目前试验星都已成功发射。银河航天、九天微星、欧科微、国电高科等商业卫星公司也相继提出自身星座计划。
不得不说,我国卫星产业取得了快速发展,但由于起步较晚,与国际星链星座相比,仍存在较大的差距。
另外,北斗卫星导航系统本身是导航系统,北斗而不是专门的通信低轨卫星,而星链是通信卫星。所以,不是一码事。
故事的结尾,小烧烤来说一下铱星的命运。2001年铱星获得新的注资,起死回生。而且美国军方也给了铱星公司一笔大的采购订单。在9.11事件中,铱星发挥了重要的通讯作用更体现了其价值。而且这家公司至今你依旧可以在美股上清晰的找到↓
注意左上角,居然是个北斗的样子
因此,铱星死于商业化的失败,活于商业化的成功。推而广之,北斗系统也注定不仅仅是军用,从产品设计就面向了民用市场。建议大家关注北斗的应用场景,说不定蕴含了不少长期投资机会。
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注:本文不构成投资建议,股市有风险,投资需谨慎,没有买卖就没有伤害。